JPS59120573A - 車体屈折式車両の屈折用液圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両、特にホイルローダ等の車体屈折式車両の
パワステアリングンステムに用いられる液圧、駆動装置
に関する。

この種の車体屈折式車両は、例えば第１図に示すように
、前車輪（１）を備えた前フレーム（２）と後車輪（３
）を備えだ後フレーム（４）とを、前後車輪の略中央位
置でピン（５）により屈折自在（て連結すると共に、一
対の液圧シリンダ（図示せず）の両端を前フレーム（２
）と後フレーノ、（４）とにそれぞれビンで連結し、そ
の液圧源は車両に塔載せるエンジンに連結された定容量
形ポンプ（図示せず）で、その吐出液の液圧シリンダ側
とタンク側への供給割合はステアリングバルブ（６）の
ステアリンク操作で制御していた。

とのステアリングバルブの操作方式には、第２図に示す
ように、操舵輪（力又は操作レバーのような手動操作部
とステアリングバルブ（６）のスプール（図示せず）と
を連結するリンク機構（８）にこれに車体屈折量をフィ
ードバンクするフィード・・ツク機構を設けたフィー　
ドパツクリンク−７方式と、操舵輪のような手動操作部
を備えるパイロット圧源からのパイロット圧によりステ
アリングバルブを操作するパイロット圧操作力式とが知
られている。

フィードバンクリンケージ方式を採用した液圧装置の一
例を第６図により説明すると、ステアリングバルブ（６
）は、そのスプール操作部００）に前記フィードバック
機構を含むリンク機構（８）を介して操舵輪（力を接続
し、図示中立位ｉ６、において、定容量形ポンプ旧）を
タンク（１２）に連通している。ステアリングバルブ（
６）の一方のアクチュエータポー＋−ａ３＋は流路（１
１）により前圧シリンダ（１５）のヘッド室（１（ｉ）
とい祉一つの液圧シリンダ０７）のロット室（１８）に
接続し、他方のアクチューエータボー　ト０９）は流路
ｔ２（＋）にまり液圧シリンダ（１７）のヘット室（２
１）と液圧シリンダ（１５）のロット室（２２）に接続
シフ、又、流路（１４）と（２０）はそれぞれリリーフ
弁（２３）　、　（２，ｌ）を介装し７だ通路ｆ２５）
　＋　ｔ２ｂｌにより互いに他方の流路（２０）・（１
（１）に接続している。

この液圧装置では、操舵輪を］１■作してステアリング
バルブ（６）を例えば左位置側にとると、ポンプ（１１
）からの作動液は流路（１・Ｄを経て液圧シリンダ（１
５）のへンド室（１６）と液圧シリンダ（１７）の［ノ
ット室（１８）へ導かれヘッド室（２１）とロット室（
２２）はタンク（１２）に連通するだめ、液圧シリンダ
（１５）の伸張と液圧シリンダ（１７）のり縮とで車体
は−・方向に屈折することとなり、ここで操舵輪の回転
操作を止めれば、フィードバック＋幾構によりステアリ
ングバルブ（６）は中立位置に戻り、ボー　ト（１３＋
、　＋１９＋をブロックすると共に、ポンプ旧）からの
吐出液をタンク（＋２）へ逃す結果、車体は屈折し／こ
状、態の才ま停止する。

第４図に示すパイロットボート作方式による液圧装置で
は、ステアリングバルブ（２７）は手動ポンプユニット
（２８）により制御するよう（でしている。

即ち、ステアリングバルブ（２７）のスプール＋２９＋
両端に位置するパイロットボート（３０）、　（３１＋
は通路ｔ３２１　。

（３３ｊにより手動ボンプユニソ）　１２８）に接続し
、通路（’（２＋と（３３］は絞り（３４）を介装した
通路（、（５）により連通ずる。一方、手動ポンプユニ
ット（２８ｉは定容量形ポンプ（３６）からの圧液に助
勢されて低トルクで駆動しており、この手動ポンプユニ
ット１１２８）を操舵輪で操作して例えば通路（切に作
動液を導くと、この作動液は絞り（３４＋を通り通路Ｃ
３３＋　％手動ポンプユニット１１２８）を経てタンク
（１２）に還流するので、絞り（３４）の上流に生じた
パイロット圧によりスプール（２９）は左位置側をとり
、ポンプ（１１）からの作動液を通路（＋４）より液圧
シリンダ（＋５）のヘッド室０（３）と液圧シリンダ（
１７）のロット室（＋８）へ導き、ヘッド室（２［）と
ロット室（２２）をタンク（１２）に連通し、以下第６
図に示す従来装置において説明したと同じ作用が得られ
る。３ ところが、前記するような従来装置では、次のような欠
点があった。

Ｉ　エネルギーロスが大きい ステアリング操作の有無に関係なく定容量形ポンプ（１
１）は常（Ｃエンジンにより、駆動されていて、吐出液
がステアリングバルブに常時送られているため、ステア
リング操作を行わないとき、又、一部の作動液をｔＶＬ
王ンリンリング分して微速ステアリング操作を行うとき
、ポンプからの吐出液の全量又はその大半がステアリン
グ操作に寄与することなしにタンクへ戻されるため、エ
ネルギーロスが大キイ。

■　運転者に力えるステアリング操作感覚が悪い ステアリング操作開始時急速にステアリング操作を行う
と、ステアリングバルブはこれに供給される吐出液の全
量をごく短時間のうちに＆圧ノリンダヘ配分するように
切換わる。これにより液圧シリンダの圧力は急上昇し車
体は急激な屈折を開始するため、運転者にショックを力
えステアリング操作感覚が悪い。

ボイルローダのような車体屈折式車両で（は、タイヤの
弾性のため車体をある方向に屈折した位置：で保持する
にはシリンダポート如圧力を加える必要があった。又、
路面の状態（凹凸、斜面等）によってもシリンダポート
に加圧することがあった。このような場合、加圧されだ
シリンダポートをタンクに連通ずるようにステアリング
操作をすると、加圧されたシリンダポートからタンクへ
急激に圧液が排出されるため、車体は急激なステアリン
グ操作をうける。又、その際、シリンダポートへ供給さ
れる液量：よりも多量の液量がタンクへ排出される結果
、圧感の供給をうける側のンリング内にキャビテーヅヨ
ンが発生し、加圧されていたシリンダボー１・の圧力が
解放されてから供給側のキャビチー７３ンが消滅する寸
での間、操舵輪を操作しているにもかかわらす車体のス
テアリング操作が行われない状態が発生する。この状態
では車体がよろめくようなステアリング操作となり、不
快な操作感覚となるうえに一／ヨンクで積荷がくずれる
等安全性の面からも問題かあった。

本発明に１、前記の点に鑑み、ステアリング操作機構を
可変容量形ポンプの吐出流量制御機構て接続すると共に
、可変容量形ポンプの両出入ボートと少くとも一つの゛
液圧シリンダのヘッド室とロッド室とを流路を介して接
続して液ＩＹＥ２／リンダ１駆動用閉回路を構成するこ
とにより、前記の欠点を解消し７たものである１つ 以下本発明を図面に示す実施例に基いて具体的に説明す
る。第５図において、レキニーレータ（４１）を備えた
可変容量形ポンプｔ４２）は、その出入ポー）　（４３
）を流路（印により液圧シリンダ（１５）のへノド室（
Ｉ６）と液圧シリンダ（１７１のロッド室（１８）に接
続し、又、い−ま一つの出入ポート６１５）を流路（４
６）により液圧ン／リンダＱ７）のヘッド室（２１）と
液圧シリンダ（１５）のロッド室（２２）に接続して、
液Ｈ−ニジリンダ（１５Ｌ　（１７）及び流路（４４）
、　（４６）とで閉回路を構成している。

レキュレータ（４１）は、ポンプ傾転部に連結され且つ
−・端部の大径部（４７）を液室（４８）に、他端部の
小径部（４９）を常時サーボポンプ（５０）のサーボ圧
が導かれている液室（５Ｉ）に臨ませたヤーボピストン
（５２）、とのザーボビストンにフィードツクツクレノ
＜　−（５３）を介して連結したスリーブ（５４）とこ
れに摺動自在に嵌挿したスプール５５）とを備えて液室
（４８）のボートを制御するサーボ弁（５６）を有し、
このサーボ弁のスプール操作部−はフィード・くツク機
構を含むリンク機構（８）により操舵輪（７）を接続し
７ている。

一方、流路（４４Ｌ　（４６）にはそれぞれリリーフ弁
（５８）、　（５９）を設（づ、その２次側通路（６０
）、　（６１）は他力の流路（４６Ｌ　Ｉ４４）より分
岐した通路（６２）、　（ｆｉ３＋と合流させ、且つ流
路（４４）、　（４６）の液圧をパイロット圧にとる切
換弁（６４）を介しタンク（１２）に選択的に接続せｌ
−め、又、流路（４４Ｌ　（４６＋は対向する・一対の
チェック弁（６５）、　（６６）を介装した通路（６７
）により連通し、通路（６７）のチェック弁間はザーボ
ボンプ（５０）の液圧を規制するリリーフ弁（ｂ８）の
２次側通路（６９）に接続し、この通路の下流にブース
ト圧を設定するＩＪ　リーフ弁（７［］）を介装する。

次に、本実施例の作用につき説明する。第５図において
、い才、操舵輪（図示せず）を操作してサーボ弁（５６
）のスプール（５５）を例えば右位置側１でとれば、液
室（５１）と（４８）とが連通し、サーボピストン（５
２）ｔｒｉ、左行してポンプ傾転角を増し、ポンプ吐出
流量は増大する。その際、サーボピストン（５２）と連
動するスリーブ（５４）は左行し、このスリーブの通孔
がスプール（５５）により閉空２されると、液室＋−１
ｓ）はブロックされサーボビス）・ノ（５２）の左行は
［トみ、ポンプ吐出流量は一定と−９る。可変容量形ポ
ンプ（４２）からの吐出液は流路（Ｉ４）から液圧シリ
ンダ１Ｉｉ）のへ、ノド室（１６）と１夜圧シリンダＱ
７）のロッド室（［８）へ流れ、ヘッド室（２１）とロ
ッド室（２２）からの戻り液は流路ｔ、１６）を経て可
変容量形ポンプ（４２）へ還流するので１、液圧シリン
ダ（１５）が伸張し液圧シリンダ（１７）が短縮して車
両はその中央連結箇所で屈折することになる３、又、こ
れと逆向きの重体屈折は、ポンプ傾転角零の状態からサ
ーボ弁（５６）のスプール（５５）を左位置側にとるこ
とにより得られる。即ち、スプール（５５）を左位置側
にとると、液室（４８）はタンク（１２ｊに連通し、サ
ーボピストン（５２）は右行してポンプ傾転角を零から
前と逆向きの傾転角にとる結果、ポンプ（４２）からの
吐出液は流路（４Ｇ）から液圧シリンダ（１７）のヘッ
ド室（２１）と液出シリンダ（１５）のロッド室（２２
）へ流れ、ヘッド室（［６）とロッド室（１８）の戻り
液は流路（４４）を経て可変容量形ポンプ（４２）に還
流するので、液圧シリンダ（１７）が伸張し液圧シリン
ダ（１５）力員Ω縮して車体は前と逆方向に屈折する。

ここで、操舵輪の操作を停止すればフィード・・ツク＋
幾構によりサーボ弁（５６）のスプール（５５）は中立
位置に戻りポンプ傾転角を零にして可変容吐形ポンプ（
＝１２）からの吐出流量を零とする結果、車体の屈折は
その状態で停止）、する。尚切換弁（６・υは流路（４
４Ｌ　（４Ｇ）のうち低圧側流路をリリーフ弁（８１）
を介してタンク（１２）に連通ずるように切換わるとと
により、閉回路内の余剰流量をタンク（１２）−＼排出
［２ている。又、ポンプ（４２）等からの油もれの補給
がタンクからサーボポンプ（５０）、リリーフ弁ｊ６８
）、ヂエック弁（６５）又は（６Ｇ）を経てなされる。

これにより閉囲路内流体とタンク内流体とを循環させる
と共に、車体が屈折する際の液圧シリンダ（１５）。

（１６）の伸縮量の差より生じる閉回路内液量の増減を
吸収している。

次に、パイロット圧操作方式を採用しまた実施例を第６
図について説明する。この実施例においては、サーボポ
ンプ（５０）からの一部作動然（ｆて助勢されて低トル
クで、６動する手動ボンシュニット（７］）からのパイ
ロット圧によりレギュレータ（・↓１）のサーボ弁（７
２）を操作するようにしている。即ち、操舵輪で操作す
るようにした手動ポンプユニニット（７］）と号−ボ弁
（７２）のパイロットポー　ｈ　（７，’０．Ｃ７４）
は通路（７５）　、（７６）により接続し、通路（７５
）　、（７Ｃｉ）はンヤトル弁（７７）を介して接続し
てシャトル弁の２次側ポートは絞り（７８）を介装した
通路（γ９）によりタンク（１２）に連通Ｉ〜、さらに
、絞り（７８）上流の圧力をパイロット圧にとる切換弁
（８０）を、可変容量形ポンプ（４２）の両出入ボート
と液圧シリンダｆ１５）、　（１７）２−を接続する流
路（４４＋、　（４６）の中間に介装し、・くイロノト
圧がタンク圧のとき、液圧シリンタ側の流路（１４）、
　（４６）をブｒコックすると共に、Σドンブ側の流路
（４，ｌ）と（４６ｊとを連通し、絞り（７８）上流に
・くイロン＋−Ｆｔ力玉だつど、流路ｆ４４Ｌ　（４Ｇ
）をそれぞれ連通するようにしている。

その他の構成は第５図に示すものと同して′ある。

いま、操舵輪（図示せず）を操作して手動Ｊ′：ンプユ
ニンｔ・（７１）からの作動液を通路（７６）に供給−
１−ると、作動液はシャｌ−／し弁（７７）　、絞り（
７８）を通ってタンク（１２）に流れ、絞り（７８）上
流に・でイ［ｌノドｌＬｆ”、　７５：たつ。このパイ
ロット用により切換弁ｔｌ（Ｏ）　＆よ右位置をとって
流路（１４Ｌ　（４Ｇ）をそれぞれ連通し、一方、サー
ボ弁（７２）のスプール５５）は右位置側をとり液室（
４８）にサーボ圧を導くため、サーボピストン６２）は
左行しポンプ傾転角を増す。これにより白Ｊ変容量形ポ
ンプ（４２）からの作動液は流路（４４）　７＞・ら（
後圧シリンダ（１５）のヘッド室（■６）と液ＩＥ／リ
ンタ゛（１γ）ノロラド室（１８）に流れ、ヘッド室（
２１）とロンド室（２渇の戻り液は流路（４６）を経て
可変容量形ポンプ（４２１に還流する結果、液圧シリン
ダ（■５）が伸張し液圧７リンダ（１７）が矧縮し７て
車体は一方向に屈折することになる。ここで、ステアリ
ング操作を止めると、通路（７Ｇ）　、（７５）への作
動液の供給は断たれ、絞り（７８）上流は略タンク圧と
なるため、切換弁（８０）は左位置をとって液圧シリン
ダ側の流路（４４）　ｒ　ｆ４６）をブロックし、ポン
プ側の流路Ｌ４４）、　（−１６）を連通する。このよ
うに液圧ゾリンタ゛側の流路をブロックしたのは、操舵
輪の操作を停止した状態での液比シリンダの停止を確実
にするだめである。

尚、本発明のレギュレータ（ポンプ吐出流量制御機構）
は第５図及び第６図に示すレギュレータ（４］）に限定
されるものではない。適宜公知のもの、例えば第５図に
示すレギュレータに代えて第７図に示すように、傾転Ｉ
／ガバート）（２）に一端をはね（８３）で挾持された
リンク機構（８４）を介（〜てステアリング操作機ｒＪ
　（図示せず）を連結するとか、又、第６図に示すレギ
ュレータに代えて第８図に示すように、傾転Ｖバー鈴５
）に連結された両ロンド形シリンダ（８６）を用い、そ
のばね室（８η、　（８８）に第６図に示す通路（７５
）、（７６）を介して手動ボンプユニソ（・圓を連結す
るようにしてもよい。

以上説明したように本発明においては、ステアリング操
作をしない場合には可変容量形ポンプからの吐出流量は
零かあるいはあってもわずかであり、又可変容量形ポン
プの吐出流量は・ぐイロント圧に略比例し、この）くイ
ロソト圧はステアリング操作速度（操舵輪の回転速度）
に略比例するため、ポンプ吐出液を有効に利用でき、ス
テアリング／ステムにおけるエネルギーロスは極めて小
さい。

又、一般に可変容量形ポンプの吐出流量を零から最大に
する捷での所要時間は０．ろ秒程度であり、さらに可変
容量形ポンプではサーボシリンダ容量やＩＪ　ＩＪ−フ
弁の設定圧、サーボポンプの容量等を適宜変えることに
より吐出流量の変化速度を容易に変更できるため、従来
のように定容量形ポンプからの作動液をステアリ７／グ
／’−ルブで切換えていたものに比べ、液圧シリンダへ
の送給流−（７をゆっくり増加させることができてステ
アリング操作開始時のショックが少４′ない。従って、
従来にみられるような急激な車体）ｎ（折の開始を防止
でき運転者に好ましいステアリング操作感覚を与え得る
。

又、加圧さ、１′また液圧シリンダの排出ポートは可変
容星形ポンプの吸込み側ボートに通じ、且つぞの１１ニ
カが可変容量形ポンプの吐出側流路の圧力より低下する
−まで切換弁によシタンクとの連通金断たれているため
、可変容隼形ポンプの吐出流量に応じた吸込流量に相当
する流唱か力１］比されだ液圧シリンダの排出ボートか
ら排出される。従って、可変容量形ポンプの吐圧イ目（
１流路にギヤビテーノヨ／が発生せず車体がよろめくよ
うなステアリング操作となることかない。

【図面の簡単な説明】

第１図は車体屈折式車両の平面図、第２図はステアリン
グバルブ操作機構の一例を示す斜視図、第６図及び第４
図はそれぞれ従来装置の油田回路図、第５図及び第６図
はそれぞれ本発明の実施例を示す油圧回路図、第７図は
第５図（・で示す吐出流量制御機構の他の実施例図、第
８図０１−第６図に示す吐出流量制御機構の他の実施例
図である。 ７・・操舵輪、８・　リンク機構、１５，１．’・−液
圧シリンダ、１６．２トヘソド室、１８゜２２・　ロッ
ド室、４トレギュレータ、４２・・可変容量形ポンプ、
５０・・・す・−ボポンゾ、５２・・サーボピストン、
５６．７２　　サー−］（弁、５７　スプール操作部、
７１・・・手動ポンプコ−ｆ−）　　１・　。 特許出願人　　川崎重工業株式会社 代　理　人　　　弁理士　太　１）謙　玉箱１図 第３図 山 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可変界Ｉ：形ポンプの両出入ポートと少くとも一つの液
   圧／′リンダのヘッド室とロンド室とを流路を介して接
   続して液圧シリンダ駆動用閉回路を構成すると共に、可
   変容量形ポンプの吐出流」゛制御機構にステアリング操
   作機構を設けたことを特徴とする車体屈折式車両の屈折
   用液圧１駆動装置。